在化學研究領域砥礪奮進

李國君+鄧卉+方亮

1869年的俄國，科學家門捷列夫提出了一張神奇的表——“元素周期表”，這張表把一些看似互不相關的元素統一起來，組成一個完整的自然體系，揭示了物質世界的秘密，它的發明，使人類重要的基礎學科——化學進一步走近世人的視野。這里也有一位從江西走出來的農家子弟“癡迷”在化學研究的世界里，辛勤探索，奮力跋涉在科研報國的大道上。

農家子弟勇闖百年名校

地處井岡山東麓的江西省泰和縣，自東漢末年以“地產嘉禾，和氣所生”而得名，是廬陵文化的發祥地之一，歷來文風鼎盛。1978年，匡小軍出生在泰和縣的一個普通農村家庭，13歲時母親去世，家庭經濟條件艱苦，但匡小軍在百般艱難中始終堅持向學，1995年考入南昌大學化學系，高考成績為當年南昌大學新生的第二名，獲得江西省人民政府新生專項獎學金。

“化學是基礎學科之一，屬于冷門專業，需要靜心修煉，我不怕吃苦。”匡小軍以優異的高考化學成績選擇就讀南昌大學化學系，1999年本科畢業后，他一舉考入北京大學化學與分子工程學院碩博連讀。

從南昌到北京，北京大學濃厚的歷史文化和求實探索的科研精神深深感染著匡小軍，欣喜之余，他發現身邊有很多同學本科就是在北京大學讀的，學術功底扎實，匡小軍繃緊心弦，以百倍的精力投注到學業中。導師荊西平教授精心引導他朝著碩博連讀的方向努力，后來拜讀在我國著名固體化學家林建華教授門下，從此開始深入和系統地開展固體化學研究。

由于出身貧寒，沒有條件深入學習英語，匡小軍的口語成為弱項。導師對學生的英語水平要求高，在一次組會上，所有研究生需要用英語匯報工作，匡小軍硬著頭皮開口，林建華教授耐心指出他的發音缺陷，一點一滴校正讀音，并教導匡小軍加強英文練習，逐步提高英語寫作和口語能力?？镄≤娀貞泝晌欢鲙煹慕虒r滿懷感激：“林老師和荊老師對寒門學子的關心愛護，一次次激勵我闖過一道道學術關口，也讓我明白傳道授業解惑的應有之義?！?/p>

1999年9月至2004年6月期間，好學不倦的匡小軍參與了導師荊西平教授的國家自然科學基金項目“微波介電陶瓷材料介電損耗機理及其改善的研究”，研究工作內容為：鈦酸鹽基微波介質陶瓷介電損耗機理以及粉末衍射法晶體結構解析;對MgTiO3介質材料中缺陷對介電損耗影響機理做了系統研究，利用X-射線和中子粉末衍射解析六方鈣鈦礦結構。在導師的悉心指導下，匡小軍利用粉末衍射數據將一個新的12層六方鈣鈦礦結構解析出來了，以第一作者身份將該研究結果發表在世界材料化學專業領域頂級期刊——Chemistry of Materials上。這是一項有分量的科研成果，正是這篇論文使他于2004年順利獲得無機化學專業博士學位，同時讓他得到英國利物浦大學Matthew J. Rosseinsky教授提供的博士后職位。

留英6年找出氧離子導體設計的四面體結構化學新途徑

2004年8月，匡小軍轉到英國進入利物浦大學化學系做了4年的博士后工作，2008年到英國杜倫大學化學系做了2年的博士后工作。

英國是世界上固體化學研究做得最好的國家之一，而利物浦大學化學學科在英國大學化學專業排名第一。在英國的六年，匡小軍潛心投入科研工作，合作導師Matthew J. Rosseinsky教授是英國皇家學會院士，也是英國新一代中最具有實力的材料化學家，對科研工作質量有著很高要求。

北京大學五年的學習讓匡小軍打下了良好的固體材料研究基礎，而在利物浦大學的四年，則全方位培養了匡小軍獨立開展固體材料研究的能力?？镄≤妼α解}鈦礦氧化物介質材料開展研究，并在Chemistry of Materials和Journal of Materials Chemistry 上陸續發表論文，但Rosseinsky教授告訴他：“我們需要做一些更有創新性的工作，發表更有影響力的論文。”

從2006年開始，匡小軍逐漸將研究內容從原來的介質材料轉移到固態離子導體。早在北京大學讀研究生的時候，匡小軍開展了很多相關系和相圖的研究工作，養成良好的學術素養，后來尋找新材料的過程中他喜歡去關注相圖，利用相圖來理解化學家的制備過程中出現的物相，從相圖中去尋找是否有一些物質還未被發現或者其結構未曾解析出來。這個習慣讓匡小軍在閱讀相圖文獻的時候看到了德國馬普所在鎵酸鹽黃長石材料氧離子導體的研究工作，并敏銳地感覺到他們對材料結構以及氧空位導電機制的研究結果存在問題。于是匡小軍和Rosseinsky教授討論并提出要重復他們的工作并開展精修的結構分析和氧離子導電機理研究工作，這得到了Rosseinsky教授的肯定。

功夫不負有心人?？镄≤娍朔瞬牧现苽洳患兊睦щy，開展了更為細致的氧離子導電表征，做了高溫變溫中子衍射，研究結果印證了他之前的觀點，黃長石鎵酸鹽材料是一個間隙氧缺陷導電材料。當時，匡小軍從中子衍射數據中獲得了間隙氧的位置，找到黃長石材料的間隙氧導電確切證據。之后匡小軍沿著缺陷結構的思路，提出了分離本體和缺陷結構的結構精修創新策略，利用中子粉末衍射數據在原子級尺寸上闡述了間隙氧離子缺陷在黃長石結構中穩定與遷移機理，該工作開辟了氧離子導體設計與合成的四面體結構化學新途徑。經過5個多月的投稿和修改，相關論文在材料領域頂級刊物英國自然子刊Nature Materials期刊發表。近年來，匡小軍進一步深入研究黃長石結構的間隙氧缺陷導電的局域化機制和離子尺寸效應，發展了黃長石結構的間隙氧缺陷導電機制。最近，他基于缺陷工程的創新思路對黃長石材料開展了缺陷控制和物理性能調控研究，目前獲得的初步研究進展表明他一直堅持的固體材料構效關系研究領域將會具有更廣闊的天地。

匡小軍帶領學生做實驗

眾所周知，固體材料中的缺陷普遍存在，對材料物理性能具有重要的影響。通常固體材料中缺陷含量低，要清晰地表征缺陷結構并弄清楚其對材料物理性質作用關系一直以來是固體材料研究的核心和難點，在現有條件下人們依舊需要花費很大的精力借助于多種先進的手段來研究缺陷結構并探索材料的構效關系。而這些基礎問題關聯著新材料企業在材料制備工藝和如何調控材料性質等問題，因此，匡小軍的研究有可能為國內電子陶瓷類的產業帶來具有商業價值的新材料的機會，為廣西有色金屬資源的高效利用提供智力支持，為企業改善材料制備工藝和調控性能參數提供理論指導。

2008年，匡小軍離開利物浦大學前往位于英格蘭東北部的杜倫大學開始第二個博士后研究工作。杜倫大學是英國繼牛津大學和劍橋大學之后第三個實行學院制的名牌老校，合作導師Ivana R. Evans博士與John S. O. Evans教授的課題組更擅長復雜結構研究，這使匡小軍有機會學到更多的結構分析方法和技術。短短兩年時間，匡小軍取得了一批研究成果，最好的一項成果發表在化學領域頂級刊物——《德國應用化學》（Angewandte Chemie）上。

所有的才學都應該用來報效祖國

自2004年去英國留學，三年之后匡小軍第一次回國探親。匡小軍發現家鄉發生了很大變化，原來的小路已是嶄新大道，國內的經濟快速發展。祖國日新月異的變化，讓匡小軍深思：從本科到研究生經歷9年學習，讀完博士出國6年，這15年國內經濟不斷發展，而自己一直是一個旁觀者，再不回去，可能這輩子就會錯過為國家貢獻力量的黃金時期了。

“所有的才學都應該用來報效祖國，這是一個學者的本分?！笨镄≤娦牡咨钐幍南敕ǖ玫搅似拮雍图胰说拇罅χС帧?/p>

化學是中山大學傳統優勢學科，聚集眾多優秀人才。2010年7月至2013年3月，匡小軍作為中山大學“百人計劃”海外引進人才，在中山大學化學與化學工程學院任副教授和碩士生導師。

2012年，因為科研實驗的需要，匡小軍聯系了桂林理工大學做材料測試實驗，開始了與桂林理工大學的第一次接觸。近年來，桂林理工大學廣招賢才推動學科發展，加大引才力度，真心誠意向各路人才拋出橄欖枝。在協作實驗的過程中，桂林理工大學科技處發現了匡小軍正是他們苦苦尋覓的緊缺學科帶頭人。為了引進匡小軍，桂林理工大學在其做材料測試實驗工作階段，不僅在實驗室建設上給予大力支持，還優先為匡小軍解決住房、配偶工作和兩個孩子入學問題，這些西部欠發達地區渴求人才的實實在在引才舉措深深感動了匡小軍。2013年年初，匡小軍正式入職桂林理工大學?？镄≤娨蝗缂韧袃灹嫉墓ぷ髯黠L，近幾年來，他先后入選教育部“新世紀優秀人才支持計劃”、廣西高校引進海外高層次人才“百人計劃”、廣西“新世紀十百千人才工程”第二層次人選，先后獲廣西自然科學基金杰出青年科學基金、國家自然科學基金優秀青年科學基金的資助。

“桂林理工大學為我提供了實現自我價值的平臺，也讓我有安居樂業的環境。”如今，匡小軍繼續深入開展固體化學方向的基礎研究，希望在獲得國家自然科學基金優秀青年科學基金項目的基礎上，能在西部欠發達地區形成一個固體材料化學領域內的在國內及國際上具有影響力的研究團隊，支撐西部有色金屬資源的開發利用及新材料產業的發展，在固體化學界舉起“廣西牌”。2013年入校以來，匡小軍邀請了包括多名化學與材料學科的院士和國家杰青在內的眾多國內和國際著名學者來校交流、講學。2015年桂林理工大學發起第一屆無機材料與固體化學前沿研討會，得到眾多專家和學者的支持，擴大了桂林理工大學在材料和化學學科領域的影響力。

在桂林理工大學的講壇上，匡小軍堅持為本科生教學傳道授業，堅持以“專業合格與人格健全”的人才培養理念去培養學生，尊重、關愛、指導和幫助學生，注重培養學生的獨立思考和解決問題的能力。匡小軍充分發揮自身在固體材料研究上的優勢和基礎，主要承擔了材料測試方法相關的課程教學，擔任《材料現代測試方法》院級公共課程的責任教授，還開設《粉末X-射線衍射》應用研究型課程，將無機固體材料領域最新的科研成果，尤其是與自己科研工作密切相關的無機光電磁功能材料的前沿研究進展與課程結合，讓學生了解最新前沿進展，同時啟發學生利用所學到的基礎理論知識來理解最新的科研成果。

在研究生培養工作上，匡小軍堅持以學生在校期間能得到系統的科學研究訓練的教育理念，經常與學生討論問題，引導學生去思考和理解所開展的科研工作的背景和目的，從邏輯思維、動手能力、口頭表達與書面寫作能力等多方位來培養和鍛煉研究生，幫助他們自覺成長為科研工作的先行者，而非僅是導師科研工作的助手。四年來，匡小軍已完整培養8名碩士生，其中3名碩士生以第一作者身份在Chemistry of Materials和Journal of Materials Chemistry A上發表學術論文，3名碩士生獲得校級優秀碩士論文，正在指導1名博士生和10名碩士生。課題組所培養的研究生在固體材料的物相分析，粉末X-射線衍射結構分析、導電性質表征上具備一定理論知識和經驗，為中山大學、武漢理工大學等國內名校在固體化學研究方向上輸送了多名優秀的博士候選人。endprint